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适用于 Hölder 漂移 SDE 的未调整 Langevin 算法

概率论 2023-10-03 v1

摘要

考虑 Rd\mathbb R^d(Xt)t0(X_t)_{t\ge 0} 的如下随机微分方程及其 Euler-Maruyama (EM) 逼近 (Ytn)nZ+(Y_{t_n})_{n\in \mathbb Z^+}:\n\begin{align*} &d X_t=b( X_t) d t+\sigma(X_t) d B_t, \\ & Y_{t_{n+1}}=Y_{t_{n}}+\eta_{n+1} b(Y_{t_{n}})+\sigma(Y_{t_{n}})\left(B_{t_{n+1}}-B_{t_{n}}\right), \end{align*}\n其中 b:RdRd,  σ:RdRd×db:\mathbb{R}^d \rightarrow \mathbb{R}^d,\ \ \sigma: \mathbb R^d \rightarrow \mathbb{R}^{d \times d} 为可测函数, BtB_tdd 维 Brownian 运动, t0:=0,tn:=k=1nηkt_0:=0,t_{n}:=\sum_{k=1}^{n} \eta_{k}, 常数 ηk>0\eta_k>0 满足 limkηk=0\lim_{k \rightarrow \infty} \eta_k=0k=1ηk=\sum_{k=1}^\infty\eta_k =\infty。在确保遍历性的(部分)耗散条件下, 我们得到当 nn\rightarrow \inftyWp(L(Ytn),L(Xtn))+Wp(L(Ytn),μ)0\mathbb W_p(\mathscr{L}(Y_{t_n}), \mathscr{L}(X_{t_n}))+\mathbb W_p(\mathscr{L}(Y_{t_n}), \mu)\rightarrow 0 的显式收敛速率, 其中 Wp\mathbb W_p 为某 p[0,)p\in [0,\infty)LpL^p-Wasserstein 距离, L(ξ)\mathscr{L}(\xi) 为随机变量 ξ\xi 的分布, μ\mu(Xt)t0(X_t)_{t \ge 0} 的唯一不变概率测度。与现有 bb 至少 C2C^2 光滑的结果相比, 我们的估计适用于 Hölder 连续漂移, 且在若干具体情形下可达到最优。

关键词

引用

@article{arxiv.2310.00232,
  title  = {Unadjusted Langevin Algorithms for SDEs with Hoelder Drift},
  author = {Xiang Li and Feng-Yu Wang and Lihu Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00232},
  year   = {2023}
}